Mold pressing machine provided with liquid mist injection means

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は請求項１の「〜おいて」の前段に記載した形式の造型装置に関する。

【０００２】通常、一連の鋳造用鋳型または鋳型片（鋳型片または鋳型の一部分であって、一つの鋳型片では完成した鋳型を構成せず、複数の鋳型片が組合わされて鋳型を完成する）を自動的に製造するようになされた上述した形式の造型装置においては、各造型サイクル毎に正しい量の液霧を噴射することが極めて重要である。 液霧の量が多すぎるとコストが上昇するのに加えて雰囲気を不必要に汚染することになり、逆に液霧の量が少なすぎると造型室の壁の「潤滑」が不十分となって、最悪の場合には締固められた鋳型または鋳型片が造型室の壁にくっついて造型装置の動作を妨げることになる。

【０００３】例えば、霧状化すべき液体に所望量の液霧に対応する時間だけ圧力を施与する適当に時間制御されるポンプを使用することによって、噴射する液霧の量を所定の上限値以下に保持することは比較的容易である。
しかし、液霧の噴射量が少なすぎることが時々生じることが経験の結果判っている。 これを詳細に調査したところ霧状化ノズルの第一の開孔、即ち液体ノズル開孔のすぐ上流側に設けられた弁における短時間または長時間の漏れが原因であることが判った。 即ち、上述した時間制御されるポンプが液体供給導管に圧力を施与しない期間におけるかかる漏洩は、液体供給導管内に全圧が存在する期間の前後両方に液体供給導管内に空気圧が維持されるため、ノズルの渦流室内の過剰の空気圧が漏れのある弁を通して逆方向に侵入し、液体供給導管内にエアーポケットを作ることの原因となる。 次のサイクルにおいて液霧を噴出するために液体導管に圧力が再び施与されると、まず前記エアーポケットが液体ノズル開孔を通して押出されねばならず、このことは明らかに液霧の噴出時間が短くなり、従って液霧の噴出量が減ることを意味する。

【０００４】上述した技術的背景に立って、本発明の目的は上述した形式の造型装置であって、各サイクルにおいて造型室に噴射される液霧の量の上限値を設定しうるのみならず、この液霧噴射量の下限値をも信頼性をもって設定しうる造型装置を提供することを目的とし、この目的は請求項１に記載の特徴とする構成により達成される。 この構成によれば、ノズルの弁に漏れがある場合に不可避に形成されるエアーポケットは、一連のサイクルの各々において供給すべき液体の量に影響を与えることのない場所にそらされる。

【０００５】前記の「そらせ」を構成する逃がし導管は原理的には如何なる種類のものであっても良いが、請求項２に記載のものとするのが好ましい。 というのは、請求項２の構成にすることによって、液体の無駄使いおよび雰囲気への影響を回避しうるからである。

【０００６】また、請求項３の構成は、元来、空気で作動するシリンダの戻りストロークの速度を高めるための「高速作動空気逃がし弁」として市場で一般に入手しうる弁を使用することができる点で好ましい。

【０００７】本発明の造型装置の他の好ましい実施例（その自明な効果を越えた効果は以下説明する）は請求項４〜６に記載されている。

【０００８】図面には、造型装置並びにこれと組合わされる補助装置は本発明の理解に必要な部分だけを示している。 当業者には知られているように本発明が対象とする造型装置の動作のためには、図示以外の種々な手段を必要とするが、その構成および動作は当業者に周知であろう。

【０００９】図１において１は造型室を示し、この造型室１は図１に見られる四つの壁２，３，４，５および図１の面の上下に位置する更に別の二つの壁（図示せず）
によって囲まれている。 造型室１の壁の少なくとも一つは他の壁に対して動かされ、粒状材料、例えば型砂を模型（図示せず）の周囲または模型に対して締固めて周知のように鋳型空隙部を有する鋳造用鋳型または鋳型片を形成する。

【００１０】型砂が壁２，３，４，５および上述した図示しない二つの壁にくっついてしまうのを防止するために、空気と混合された適当な液体を同一構造の複数の（図示の実施例では四つの）ノズル６，７，８，９を通して噴射する。 各ノズルはそれぞれ同様な構造の空気逃がし弁１０，１１，１２，１３に組合わされている。 図１の左下のノズル９がこれに組合わされた空気逃がし弁１３と共に図２に拡大断面図で示されている。

【００１１】図示の実施例の作動時には、分岐した圧縮空気導管１５を通して圧縮空気供給ユニット１４からノズル６〜９へ圧縮空気が連続的に供給される。 液体は貯液槽１７内の液体スペース１６から、時間制御されるポンプ１８および分岐した液体導管１９を通して供給される。 後述するようにして空気逃がし弁１０〜１３によって逃がされた空気は空気導管２１を通して貯液槽１７内の空気スペース２０へ導かれる。

【００１２】ノズル６〜９の各々はそれぞれ短い導管２
２，２３，２４，２５を通して対応する空気逃がし弁１
０〜１３に接続されている。

【００１３】ノズル９およびこれに組合わされた空気逃がし弁１３の動作態様を以下図２を参照して説明するが、この動作態様は他のノズル６〜８およびこれらにそれぞれ組合わされた空気逃がし弁１０〜１２の動作態様と同じであることは勿論である。

【００１４】霧状化された液体と空気との混合体を放出するノズル９はそのための多数の出口開孔２６を有すると共に原理的に知られているように渦流室２７を有する。 そして、この渦流室２７中へ中心に配置された液体ノズル開孔２８とこの液体ノズル開孔２８の周囲に位置する環状の空気ノズル開孔２９とがそれぞれ部分的に開口している。

【００１５】空気ノズル開孔２９は空気ダクト３０を通して圧縮空気導管１５へ接続されており、従って圧縮空気供給ユニット１４が動作している間、即ち造型機が動作している間、圧縮空気の供給を受ける。

【００１６】中心に設けられた液体ノズル開孔２８は液体ダクト３１を通して短い導管２５に接続され、空気逃がし弁１３を通して液体導管１９に接続されているが、
この接続は更に液体ダクト３１の最下流端に位置して例えばＯ−リングからなる弁座３２と、液体ダクト３１中に摺動自在に支持された長いロッドの形の弁部材３３とから成る「従動弁」（スレーヴバルブ）が設けられている。 弁部材３３の他端にはシリンダ３５中に液密状に摺動自在に支持されたピストン３４が担持されており、かくして圧力下の液体が短い導管２５を通して供給されるとピストン３４は図２において左方に移動して「従動弁」３２，３３が開き、液体は液体ダクト３１および中心の液体ノズル開孔２８を通して渦流室２７中へ流出するようになっている。 そして液体は空気ノズル開孔２９
を通して渦流室２７へ流入する空気によって渦流室２７
中で霧状化され、出口開孔２６から細かに霧状化された液霧の形で流出する。

【００１７】時間制御されるポンプ１８および他の制御手段（図示せず）によって、液霧を造型室１中へ噴霧したい期間だけ液体導管１９へ圧力が施与される。 経済的な観点および雰囲気の汚染の観点から、厳密に必要とする以上の液体は造型室１内に噴射しないことが重要であるが、他方、造型機の適正な動作のためには各造型時に十分な量の液体を噴射することが極めて重要である。 さもなくば、締固められた鋳型または鋳型片が造型室の壁にくっつき、動作を中断しなければならなくなる危険性がある。

【００１８】経験の結果、「従動弁」３２，３３はその協働する部分を極めて精度良く仕上げても、閉鎖位置において常に完全に液密状態にあるとは言えないことが判った。 以上から明らかなように、時間制御されるポンプ１８が液体導管１９へ圧力を施与しないために短い導管２５中に圧力がない時には弁部材３３は図２に示す閉鎖位置にある。 このことはノズル９の液体ダクト３１内の圧力が低いことを意味し、今Ｏ−リング３２と弁部材３
３との間に漏れがあれば、圧縮空気導管１５に接続されていることによって常に大気圧より高い圧力を有する渦流室２７からの空気が液体ダクト３１中へ侵入して液体ダクト３１中、そして場合によっては短い導管２５中、
更には液体導管１９中にもエアーポケットを形成する可能性がある。 しかし、液体導管１９内の圧力は低く（事実、短い導管２５への空気の流入のためにこの導管２５
内の圧力より低い）、そのため空気逃がし弁１３中の弁部材３６は図２の位置を占め、この位置において弁部材３６は一方では液体導管１９への連通を閉鎖し、他方では空気導管２１への出口を開放する。 従って、漏洩空気が空気導管２１を通して貯液槽１７の最上部の空気スペース２０へ流れる。 次のサイクルにおいて液体導管１９
が圧力下に置かれると、弁１３の弁部材３６はその第二の位置（図示せず）に移動される。 この位置においては弁部材３６は空気導管２１への連通を閉鎖するが、弁部材３６は周知のようにゴムまたは同様な材料から成りかつ円周方向の可撓性のシール唇部を有するので、上述の第二の位置においては逆止弁として作用し、液体導管１
９から短い導管２５へ、そしてそこからノズル９への接続を開放する。

【００１９】「従動弁」３２，３３における漏れがなくなれば、液体導管１９内の圧力、従って短い導管２５内の圧力が低下し（これは恐らく、漏れを生じさせた外来物が吹出されたためである）、弁部材３６は前記第二の位置にとどまり、液体導管１９とノズル９への短い導管２５との間は自由に連通する。

【００２０】上述した種類の漏れが「従動弁」３２，３
３内に生じると、短い導管２５を通して空気逃がし弁１
０へ流れる最初の流体は液体であるが、次に流れる流体は勿論渦流室２７から流入する空気である。 これにより、ある量の液体が空気導管２１へ流出するのは不可避であるが、空気導管は図１に示す如く貯液槽１７内の液体スペース１６より上方の空気スペース２０中へ開口しているので何等問題はない。 即ち、液体は液体スペース１６へと流下し、その中にすでに存在する液体と合体される。

【００２１】上述したように「従動弁」３２，３３に漏れが生じると、液体導管３１と短い導管２５中にどうしても少量の空気が残ってしまう。 そのため、これらの部分はその容積が最少となるように寸法決めし、形成されるエアーポケットが各サイクルで噴出される液体の量に与える影響を最小ならしめる必要がある。 この条件は、
弁部材３３が液体導管３１内の空間を完全ではないがほとんど占めることによって一部満足される。 空気逃がし弁は標準化された螺条によってノズルに直接取付けることができるので、短い導管２５は実際には図示したより短い。

【００２２】造型室に粒状材料を充填する充填装置、造型室の壁のうちの一つを少なくとも他の一つの壁に向けて移動させて粒状材料を締固める押圧装置の如き、本発明の造型装置が備えるべきまたは組合わされるべき他の装置の詳細は説明しなかったが、これらは例えばデンマーク国特許出願第２９４５／８４号や米国特許第４７９
１９７４号明細書に開示されており、かかる開示は本願明細書の一部と考えられるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による造型装置およびこの造型装置に組合わされる補助装置を、本発明の理解に必要な部分だけ概略的に示す図である。

【図２】図１に概略的に示した霧状化ノズルを空気逃がし弁と共に拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ 造型室 ２〜５ 造型室壁 ６〜９ 霧状化ノズル １０〜１３ 空気逃がし弁 １４ 圧縮空気供給ユニット １５ 圧縮空気導管 １６ 液体スペース １７ 貯液槽 １８ ポンプ １９ 液体導管 ２０ 空気スペース ２１ 空気導管 ２２〜２５ 短い導管 ２６ 出口開孔 ２７ 渦流室 ２８ 液体ノズル開孔 ２９ 空気ノズル開孔 ３２ 弁座 ３３ 弁部材 ３４ ピストン ３５ シリンダ ３６ 弁部材